JP2010152041A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペースで、記録シートの搬送エラーを柔軟に判定しうる画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】加熱ローラ４１と、加熱ローラ４１との間で用紙３を挟持する加圧ローラ４２と、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２の間から搬出された用紙３の通過を検知する用紙通過センサ１００とを備えた画像形成装置である。用紙通過センサ１００は、用紙３の搬送経路に突出し、通過する用紙３に当接して揺動するレバー１０１と、レバー１０１の揺動を検知するフォトインタラプタ１０４と、レバー１０１における用紙３に対向する位置に設けられた裏面温度センサ１０５とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、記録シートの搬送エラーの検知に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、記録シートに載せた現像剤像を熱定着させる構成が一般的に採用されている。かかる画像形成装置では、定着装置内で加熱ローラと加圧部材の間を記録シートが通過した後、加熱ローラに記録シートが巻き付いたり、記録シートが蛇腹状に折れ曲がって詰まることがある。
従来、このような記録シートの搬送エラーを検知する発明として、特許文献１のように、熱ローラ対の下流側に設けられた記録シートの通過を検知するセンサの他に、加熱ローラに隣接して、機械的に記録シートの巻き付きを検知するセンサを設けるものが知られている。

特開２００２−０８２５６２号公報

しかし、従来の画像形成装置では、記録シートの巻き付きの検知のために、揺動する機械的なセンサをシートの通過を検知するセンサとは別に設けなければならず、スペースが大きく必要になるという問題がある。また、スペースを必要とするにもかかわらず、記録シートの巻き付きの検知にしか利用できない。

そこで、本発明では、省スペースで、記録シートの搬送エラーを柔軟に判定しうる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記した課題を解決する本発明は、加熱部材と、前記加熱部材との間で記録シートを挟持する加圧部材と、前記加熱部材と前記加圧部材の間から搬出された記録シートの通過を検知するシート検知センサとを備えた画像形成装置であって、前記シート検知センサは、記録シートの搬送経路に突出し、通過する記録シートに当接して揺動するレバーと、前記レバーの揺動を検知する検知素子と、前記レバーにおける記録シートに対向する位置に設けられた第１温度センサとを有することを特徴とする。

このような構成によれば、第１温度センサにより加熱部材と加圧部材の間から搬出された記録シートの温度を検知するので、この検知温度の履歴を解析することで、記録シートの搬送エラーを判定することが可能となる。そして、第１温度センサは、記録シートの通過を検知するセンサに設けられるに過ぎないので、スペース効率に優れ、画像形成装置の小型化を図ることができる。

本発明によれば、第１温度センサにより、加熱部材付近での記録シートの搬送エラーを判定できるとともに、画像形成装置の小型化を図ることができる。

［第１実施形態］
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例としてのレーザプリンタを示す側断面図である。図１においては、右側を「前側」と称し、左側を「後側」と称し、紙面垂直方向のうち奥側を「右側」と称し、紙面垂直方向のうち手前側を「左側」と称する。なお、上下方向については、図示方向とユーザ使用時の方向が一致するので、そのまま「上下方向」と称することとする。

＜レーザプリンタの全体構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。

＜フィーダ部の構成＞
フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６内に設けられた用紙押圧板７を備えている。また、フィーダ部４は、用紙３の搬送や紙粉取りを行う各種ローラ１１を備えている。そして、フィーダ部４では、給紙トレイ６内の用紙３が、用紙押圧板７によって上方に寄せられ、各種ローラ１１によって画像形成部５に搬送される。

＜画像形成部の構成＞
画像形成部５は、スキャナユニット２０、プロセスカートリッジ３０、定着部４０などを備えている。

スキャナユニット２０は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、公知のように、図示しない光源装置から発されたレーザ光を、後述する感光ドラム３５のドラム軸方向に走査するように構成されている。

プロセスカートリッジ３０は、本体ケーシング２の前側に設けられたフロントカバー２Ａを適宜開放することで、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着される構造となっている。そして、このプロセスカートリッジ３０は、現像カートリッジ３０Ａと、ドラムユニット３０Ｂとで主に構成されている。

現像カートリッジ３０Ａは、ドラムユニット３０Ｂに装着された状態で、本体ケーシング２に対して着脱自在となっている。なお、現像カートリッジ３０Ａは、本体ケーシング２に固定されたドラムユニット３０Ｂに対して着脱自在に構成されていてもよい。現像カートリッジ３０Ａは、現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２、供給ローラ３３およびトナー収容室３４を主に備えている。

この現像カートリッジ３０Ａでは、トナー収容室３４内のトナーが、アジテータ３４Ａで攪拌された後、供給ローラ３３により現像ローラ３１に供給され、このとき、供給ローラ３３と現像ローラ３１との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ３１上に供給されたトナーは、現像ローラ３１の回転に伴って、層厚規制ブレード３２と現像ローラ３１との間に進入し、さらに摩擦帯電されつつ、一定厚さの薄層として現像ローラ３１上に担持される。

ドラムユニット３０Ｂは、感光ドラム３５、スコロトロン型帯電器３６および転写ローラ３７を主に備えている。そして、ドラムユニット３０Ｂ内において、感光ドラム３５の表面は、スコロトロン型帯電器３６により一様に正帯電された後、スキャナユニット２０からのレーザ光の高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ３１の回転により、現像ローラ３１上に担持されているトナーが、感光ドラム３５の表面上に形成される静電潜像に供給されて、感光ドラム３５の表面上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム３５と転写ローラ３７の間で用紙３が搬送されることで、感光ドラム３５の表面に担持されているトナー像が用紙３上に転写される。

＜定着部の構成＞
定着部４０は、加熱部材の一例としての加熱ローラ４１と、加熱ローラ４１と対向して配置され加熱ローラ４１を加圧する加圧部材の一例としての加圧ローラ４２とを備えている。加熱ローラ４１には、図示しない駆動源から駆動力が入力され、加圧ローラ４２は、加熱ローラ４１に従動して回転するようになっている。そして、定着部４０では、用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間を通過する間に熱定着させている。なお、定着部４０で熱定着された用紙３は、定着部４０の下流側に配設される排紙ローラ５１に搬送され、この排紙ローラ５１から排紙トレイ５２上に送り出される。

＜定着部の詳細構成＞
図２は、定着部の拡大図であり、図３は、用紙通過センサの拡大斜視図であり、図４は、用紙通過センサの側面図であり、図５は、用紙通過センサおよびサーミスタの配置を示す、加熱ローラを上から見た図である。
図２に示すように、加熱ローラ４１は、金属製の円管４１Ａ内に、熱源の一例としてのハロゲンヒータ４１Ｂが配設されてなる。ハロゲンヒータ４１Ｂには、加熱ローラ４１の表面が定着に適した温度になるように制御装置２００（図６参照）から電力が供給される。

加熱ローラ４１の上部には、加熱ローラ４１の表面に対向して加熱ローラ４１の近傍の温度を検知するＨ／Ｒ（ヒートローラ）サーミスタ１１０が設けられている。Ｈ／Ｒサーミスタ１１０は、加熱ローラ４１に接触していないため、予め加熱ローラ４１の温度とＨ／Ｒサーミスタ１１０の検知温度との対応をとっておき、この対応に基づいてＨ／Ｒサーミスタ１１０の検知温度の補正を行っている。Ｈ／Ｒサーミスタ１１０の出力は、制御装置２００に入力される。

加熱ローラ４１と加圧ローラ４２の、用紙３の搬送方向下流側には、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２の間から搬出された用紙３の通過を検知するシート検知センサの一例としての用紙通過センサ１００が設けられている
用紙通過センサ１００は、図３および図４に拡大して示すように、用紙３の搬送経路に突出し、通過する用紙３に当接して揺動するレバー１０１と、レバー１０１における用紙３に対向する位置に設けられた第１温度センサの一例としての裏面温度センサ１０５と、レバー１０１の揺動を検知する検知素子の一例としてのフォトインタラプタ１０４を有している。レバー１０１は、揺動軸１０３において揺動可能に装置本体に支持されている。また、レバー１０１には、揺動軸１０３からレバー１０１と異なる方向に伸びる遮蔽板１０２が一体に設けられている。フォトインタラプタ１０４は、光学的検知素子であり、レバー１０１が用紙３に当接していない通常時においてフォトインタラプタ１０４の検知光を遮る姿勢となるように、レバー１０１および遮蔽板１０２は、図示しないバネ部材により付勢されている。そして、レバー１０１に用紙３が当接すると、レバー１０１が揺動することで、遮蔽板１０２が検知光を遮らなくなり、フォトインタラプタ１０４の検知光の受光状態が変わることで、用紙通過センサ１００の位置での用紙３の通過を検知できるようになっている。

裏面温度センサ１０５は、具体的には、レバー１０１の先端部における、用紙搬送経路の上流側に向いた位置に形成された凹部１０１Ａに嵌め込まれて設けられている。裏面温度センサ１０５は、凹部１０１Ａの形状に合うように外形が成形されており、凹部１０１Ａに取り付けられると、レバー１０１の用紙３に当接する面１０１Ｂと面一となっている。つまり、レバー１０１から裏面温度センサ１０５が突出して段差を形成しないので、レバー１０１に用紙３が当接してきたときに裏面温度センサ１０５に引っ掛かることがなく、用紙３がスムーズに搬送される。なお、このためには裏面温度センサ１０５は、少なくとも用紙３の先端と出会う側の端部１０５Ａがレバー１０１の表面から突出しないように凹部１０１Ａに設けられていればよく、その他の部分、例えば端部１０５Ａよりもより用紙３の搬送方向下流側の部分では、用紙３が引っ掛からない程度にレバー１０１の面１０１Ｂからなだらかに突出していてもよい。

また、凹部１０１Ａは、図３に例示した、レバー１０１の先端に切欠状に形成されるものには限られず、底付きの穴状や、貫通孔状のものであっても構わない。

裏面温度センサ１０５は、サーミスタなどの接触式、つまり、センサ自体の温度を出力する温度センサである。もっとも、第１温度センサは、非接触式の温度センサ、例えば赤外線温度センサなどであってもよい。この場合、第１温度センサは、レバー１０１における用紙３に接触しない位置で、検出面が用紙３を向くように設けるとよい。

図５に示すように、裏面温度センサ１０５およびＨ／Ｒサーミスタ１１０は、用紙３の幅方向において同じ位置に配置されている。加熱ローラ４１は、幅方向において完全に均一な温度分布にはならないので、加熱ローラ４１の軸方向において同じ位置に裏面温度センサ１０５とＨ／Ｒサーミスタ１１０を設けることで、両者によるレーザプリンタ１の制御を正確なものとすることができる。なお、図５の例においては、裏面温度センサ１０５およびＨ／Ｒサーミスタ１１０を用紙３の幅方向中央より若干左寄りに設けているが、幅方向中央に設けてもよいし、逆に両端の一方に寄せて配置してもよい。

＜制御装置の構成＞
図６は、制御装置のブロック図であり、図７は、加熱ローラに用紙が巻き付いている状態を示す図であり、図８は、加熱ローラの下流側で蛇腹ジャムが発生している状態を示す図であり、図９は、重送が発生している状態を示す図である。

レーザプリンタ１は、制御装置２００により動作が制御される。本発明に関連する制御装置の機能について図６を参照して説明すると、制御装置２００は、巻き付き判定手段２０１、蛇腹ジャム判定手段２０２、シート推定手段２０３、第１供給熱量制御手段２０４、ニップ幅推定手段２０５、重送判定手段２０６および記憶手段２９０を有する。制御装置２００は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、予め記憶されたプログラムにしたがって演算、判断、処理を行い、上記の各手段を実現する。
図６に示すように、上記の各手段には、裏面温度センサ１０５が検知した温度Ｔ_Ｎ（Ｎは、連続する印刷処理のＮ枚目を意味する）が入力されるとともに、用紙３の搬送のタイミングの信号としてフォトインタラプタ１０４の検知信号も入力される。また、重送判定手段２０６には、Ｈ／Ｒサーミスタ１１０の検知信号である温度Ｔ_Ｎ′も入力される。

巻き付き判定手段２０１は、図７に示すような加熱ローラ４１に用紙３が巻き付く用紙搬送エラーを判定する手段である。具体的には、巻き付き判定手段２０１は、複数枚の記録シートへの連続した印字中に、Ｎ枚目の記録シートの通過時に裏面温度センサ１０５で検知した温度をＴ_Ｎとして、Ｔ_Ｎ−Ｔ_Ｎ＋１が巻き付き判定閾値（第１の閾値）ΔＴ_ｔｈより大きい場合に、加熱ローラ４１に用紙３が巻き付いたと判定する。なお、本実施形態では、後述するように、巻き付き判定のみでなく重送の判定もしているため、上記の条件の他に、Ｎ枚目の画像形成でＨ／Ｒサーミスタ１１０で検知した温度をＴ_Ｎ′として、Ｔ_Ｎ′−Ｔ_Ｎ＋１′が重送判定閾値（第４の閾値）ΔＴ_ｔｈ′より大きい場合に巻き付きを判定するが、このＨ／Ｒサーミスタ１１０の温度による判定は必ずしも必要ではない。

用紙３が加熱ローラ４１に巻き付くと、加熱ローラ４１の見かけの表面温度（本明細書では、便宜上、用紙３が巻き付いていない加熱ローラ４１の表面温度および加熱ローラ４１の外側に巻き付いた最外周の用紙３の表面の温度の双方を含めて「見かけの表面温度」と称する）は、加熱ローラ４１で正常に定着処理を行うための温度よりも低くなる。そのため、巻き付いた後に定着処理がされた用紙３は、定着温度が不十分となり、定着後の用紙３の裏面の温度も低くなる。したがって、Ｔ_Ｎ−Ｔ_Ｎ＋１が所定の閾値より大きくなった場合には、Ｎ枚目の印刷時に用紙３の巻き付きが起こったと推定できるので、巻き付き判定手段２０１は、用紙３の巻き付き発生を判定する。ここで、Ｎ枚目の用紙裏面温度とＮ＋１枚目の用紙裏面温度を比較している理由は、仮に、用紙裏面温度の絶対値が所定の閾値より低いか否かで判定してしまうと、絶対値は、環境温度などの諸条件により大きく変化しうるため、正しい判定ができないからである。本実施形態においては、連続した印刷処理における引き続く２枚の定着後の用紙の温度を比較することで、このような環境温度などの諸条件に左右されない正しい判定を可能としている。

なお、本発明としてはＴ_Ｎ−Ｔ_Ｎ＋１が巻き付き判定閾値ΔＴ_ｔｈより大きい場合に、加熱部材に記録シートが巻き付いたと判定していればよく、制御プログラム中は、Ｔ_Ｎ−Ｔ_Ｎ＋１が巻き付き判定閾値ΔＴ_ｔｈ「以上」の場合に巻き付きを判定してもよいことはいうまでもない。以下、他の値の大小の判断においても同様である。

蛇腹ジャム判定手段２０２は、図８に示すような、加熱ローラ４１の下流側の部材で用紙３の先端が引っ掛かり、用紙３が蛇腹状に折りたたまれるように詰まる、いわゆる蛇腹ジャムを判定する手段である。具体的には、蛇腹ジャム判定手段２０２は、フォトインタラプタ１０４により検知された用紙３の先端の通過後の所定時間内に、Ｎ枚目の用紙３の通過時に裏面温度センサ１０５で検知した温度をＴ_Ｎとして断続的に所定回数以上、Ｔ_Ｎ−Ｔ_Ｎ＋１が巻き付き判定閾値（第２の閾値）ΔＴ_ｔｈより大きくなった場合に用紙通過センサ１００の位置で蛇腹ジャムが発生したと判定する。本実施形態においては、この所定回数を２回とするが、３回以上に設定してもよい。また、所定時間は、用紙３の一枚の通過に必要な時間と同等またはそれ以下であれば、具体的な画像形成装置の大きさや加熱ローラ４１の下流側の空間の大きさなどに応じて任意に設定できる。さらに、Ｔ_Ｎは、Ｎ枚目の用紙３の通過中の一点のタイミングでの測定結果でもよいし、用紙３の通過中の裏面温度の平均値でもよい。一方、ここでのＴ_Ｎ＋１は、用紙３が裏面温度センサ１０５を通過しているときに随時測定される温度である。

加熱ローラ４１の下流側で蛇腹ジャムが発生すると、用紙３が蛇腹状に折りたたまれた状態で裏面温度センサ１０５に断続的に接触するため、裏面温度センサ１０５の検知温度も激しく上下する。そのため、裏面温度センサ１０５の検知温度が、用紙３の先端通過後の所定時間内に、断続的に所定回数以上変動して、Ｔ_Ｎ−Ｔ_Ｎ＋１がΔＴ_ｔｈより所定回数以上大きくなった場合には、裏面温度センサ１０５が蛇腹状になった用紙３に断続的に接触したと推定できるので、蛇腹ジャムを判定することができる。

シート推定手段２０３は、裏面温度センサ１０５の検知信号に基づいて、記録シートの種類を推定する手段である。具体的には、厚紙、薄紙、封筒、ＯＨＰシートなどの各種の記録シートで定着処理をした場合の裏面温度を測定して、定着後の温度範囲を記憶手段２９０に記憶しておき、具体的な記録シートの定着後の温度と記憶手段２９０に記憶された温度範囲とを比較して、定着処理された記録シートの種類を推定する。
もっとも、この推定は、トナーの種類や記録シートの種類などによって、定着後の温度だけでは、必ずしも記録シートの種類を一義的には決定できないこともあるため、記録シートの種類の候補としての判定であり、例えば、２種類の記録シートを候補として推定結果を出してもよい。このような推定結果は、印刷ジョブで指定された記録シートの種類と、推定した記録シートの種類が食い違う場合に、ユーザに警告メッセージを報知するのに利用できる。

第１供給熱量制御手段２０４は、裏面温度センサ１０５の検知結果が入力され、裏面温度センサ１０５の検知温度が所定温度に近づくように、加熱部材の熱源の出力を制御する手段である。第１供給熱量制御手段２０４により、加熱ローラ４１の温度が適正温度に制御される。ここでの所定温度は、用紙３の種類や印刷速度などに応じて記憶手段２９０に記憶されており、印刷ジョブで指定された用紙３の種類および印刷速度などに応じて所定温度が読み込まれ、この所定温度に近づくようにハロゲンヒータ４１Ｂの出力が制御される。

ニップ幅推定手段２０５は、裏面温度センサ１０５の検知結果に基づいて、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２が用紙３をニップするニップ幅ＷＮ（図２参照）を推定する手段である。ニップ幅ＷＮが大きい場合には、加熱ローラ４１が用紙３に接触している時間が長いため、用紙３に伝わる熱量が大きく、定着後の用紙３の温度が高くなる。そのため、裏面温度センサ１０５の検知温度とニップ幅ＷＮの関係を予め測定しておき、記憶手段２９０にこの関係を記憶しておけば、裏面温度センサ１０５の検知温度に基づいて、およそのニップ幅を推定することができる。裏面温度は、加熱ローラ４１の温度にも依存するので、加熱ローラ４１の温度との関係でもニップ幅ＷＮを予め測定し、加熱ローラ４１の温度、裏面温度、ニップ幅ＷＮの関係を記憶手段２９０に記憶しておき、Ｈ／Ｒサーミスタ１１０の検知結果と、裏面温度センサ１０５の検知結果の両方に基づいてニップ幅ＷＮを推定すれば、より正確にニップ幅ＷＮを推定することができる。推定されたニップ幅ＷＮは、印刷ジョブで指定された記録シートの種類が不正であることの警告に利用したり、画像形成装置のメンテナンス時に、ニップ幅ＷＮが適正か否かを判定するのに利用したりすることができる。

重送判定手段２０６は、図９に示すような、複数枚の用紙３が同時に搬送される搬送エラーを判定する手段である。重送判定手段２０６は、具体的には、複数枚の用紙３への連続した印字中に、Ｎ枚目の用紙３の通過時に裏面温度センサ１０５で検知した温度をＴ_Ｎ、Ｈ／Ｒサーミスタ１１０で検知した温度をＴ_Ｎ′として、Ｔ_Ｎ−Ｔ_Ｎ＋１が巻き付き判定閾値（第３の閾値）より大きく、かつ、Ｔ_Ｎ′−Ｔ_Ｎ＋１′が重送判定閾値（第４の閾値）より小さい場合に、用紙３の重送が発生したと判定する。

重送が発生した場合には、加熱ローラ４１に直接接触していない下側の用紙３は、加熱ローラ４１から受ける熱量が重送していない場合よりも少ないため、重送していない場合に比較すると温度が低くなる。一方、重送している場合には、用紙３の加熱ローラ４１への巻き付きが起こる場合とは異なり、加熱ローラ４１自体の見かけの表面温度は正常であるため、Ｈ／Ｒサーミスタ１１０で検知した温度が正常範囲にある。そこで、Ｔ_Ｎ−Ｔ_Ｎ＋１が巻き付き判定閾値よりも大きい場合であって、しかも、Ｔ_Ｎ′−Ｔ_Ｎ＋１′が重送判定閾値より小さい（つまり、１枚前の画像形成と比較して加熱ローラ４１の見かけの表面温度があまり変わっていない）場合には、用紙３の重送が発生していると判定できる。
なお、本実施形態においては、第２の閾値および第３の閾値を巻き付き判定に用いた巻き付き判定閾値（第１の閾値）と同じとしたが、これらはいずれも別の値を用いてもよい。

記憶手段２９０は、制御装置２００の処理に必要なプログラムや、各種の設定値が記憶されている。

＜搬送エラーの判定処理＞
以上のように構成されたレーザプリンタ１において、搬送エラーの判定処理について説明する。参照する図において、図１０は、用紙搬送エラーの判定のフローチャートであり、図１１は、蛇腹ジャム時の裏面温度センサと用紙通過センサの各検知状態を示すタイムチャートであり、図１２は、用紙巻き付き発生時の裏面温度センサと用紙通過センサとＨ／Ｒサーミスタの各検知状態を示すタイムチャートであり、図１３は、重送発生時の裏面温度センサと用紙通過センサとＨ／Ｒサーミスタの各検知状態を示すタイムチャートである。

図１０に示すように、印刷ジョブに応じて用紙３への画像形成が始まると、裏面温度センサ１０５で加熱ローラ４１と加圧ローラ４２の間を通過した用紙３の裏面の温度が検知され記憶手段２９０に記憶される（Ｓ１０１）。記憶手段２９０には、用紙３が通過している間を含め、継続的に検知した裏面温度が検知時刻（単なるカウントでもよい）と関連づけて記憶される。

そして、Ｈ／Ｒサーミスタ１１０で加熱ローラ４１の見かけの表面温度が検知され、記憶手段２９０に記憶される（Ｓ１０２）。記憶手段２９０には、用紙３が通過している間を含め、継続的に検知した加熱ローラ４１の見かけの表面温度が検知時刻（単なるカウントでもよい）と関連づけて記憶される。

次に、Ｎ枚目の画像形成で検知した温度Ｔ_Ｎと、Ｎ＋１枚目の画像形成で検知した温度Ｔ_Ｎ＋１との差Ｔ_Ｎ−Ｔ_Ｎ＋１が巻き付き判定閾値ΔＴ_ｔｈよりも大きいか否かが判定され、大きくない場合には（Ｓ１０３，Ｎｏ）、正常である（用紙搬送エラーでない）と判定する（Ｓ１０４）。

一方、Ｔ_Ｎ−Ｔ_Ｎ＋１が巻き付き判定閾値ΔＴ_ｔｈよりも大きい場合には（Ｓ１０３，Ｙｅｓ）、蛇腹ジャムの判定をする。すなわち、裏面温度が、フォトインタラプタ１０４の信号から判定される用紙通過時間ＴＰ（図１１参照）内に、２回以上変動したか否か、具体的には、Ｔ_Ｎ−Ｔ_Ｎ＋１が２回以上ΔＴ_ｔｈより大きくなった場合（Ｓ１０５，Ｙｅｓ）には、蛇腹ジャムが発生したと判定する（Ｓ１０６）。

用紙通過時間ＴＰ内に、Ｔ_Ｎ−Ｔ_Ｎ＋１が２回以上ΔＴ_ｔｈより大きくならなかった場合（Ｓ１０５，Ｎｏ）には、Ｈ／Ｒサーミスタ１１０で検知した加熱ローラ４１の見かけの表面温度に基づきＴ_Ｎ′−Ｔ_Ｎ＋１′がΔＴ_ｔｈ′より大きいか否かが判断される。Ｔ_Ｎ′−Ｔ_Ｎ＋１′＞ΔＴ_ｔｈ′を満たす場合（Ｓ１０７，Ｙｅｓ、図１２参照）、加熱ローラ４１への巻き付きが発生したと判定し（Ｓ１０８）、Ｔ_Ｎ′−Ｔ_Ｎ＋１′＞ΔＴ_ｔｈ′を満たさない場合（Ｓ１０７，Ｎｏ、図１３参照）、用紙３の重送が発生したと判定する（Ｓ１０９）。

このようにして、本実施形態のレーザプリンタ１によれば、裏面温度センサ１０５の検知結果を利用して、蛇腹ジャム、加熱ローラ４１への用紙巻き付き、用紙３の重送発生などの用紙搬送エラーを判定することができる。そして、このために、別途の機械的センサを用いず、温度センサを用紙通過センサ１００に設けるだけでよいので、スペース効率が良く、画像形成装置の小型化を図ることができる。特に、本実施形態では、裏面温度センサ１０５は、搬送経路を通過する用紙３に接触する位置に配置されているため、正確に用紙３の温度を検知して、正確に用紙搬送エラーを判定することができる。

また、本実施形態のレーザプリンタ１では、裏面温度センサ１０５の検知結果を、用紙搬送エラーの判定に用いるだけでなく、記録シートの種類の推定、ニップ幅ＷＮの推定およびハロゲンヒータ４１Ｂの制御にも用いているので、部品を増やすことなく、低コストで多くの機能を実現することができる。

また、裏面温度センサ１０５とＨ／Ｒサーミスタ１１０は、用紙３の幅方向において同じ位置に配置されているため、加熱ローラ４１の幅方向の温度分布ムラに影響されず、正確に用紙搬送エラーを判定することができる。

［第２実施形態］
次に、裏面温度センサ１０５の検知結果を他の制御に利用する形態について説明する。参照する図において、図１４は、第２実施形態に係るレーザプリンタの制御装置の構成を示す図である。なお、本実施形態においては、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１４に示すように、制御装置２００は、第１実施形態の第１供給熱量制御手段２０４に代えて第２供給熱量制御手段２０７を有し、Ｈ／Ｒサーミスタ１１０の検知温度を補正する補正手段２０８を有している。

第２供給熱量制御手段２０７は、Ｈ／Ｒサーミスタ１１０の検知結果に基づいてハロゲンヒータ４１Ｂの出力を制御する手段である。例えば、Ｈ／Ｒサーミスタ１１０の検知結果が、画像形成中の記録シートの種類に応じて決定される所定温度に近づくように、第２供給熱量制御手段２０７がハロゲンヒータ４１Ｂの出力を制御する。

補正手段２０８は、裏面温度センサ１０５の検知結果に基づいてＨ／Ｒサーミスタ１１０で検知された温度を補正する手段である。Ｈ／Ｒサーミスタ１１０で検知した温度は、加熱ローラ４１の実際の温度とはずれているので、もともと補正は必要である。本実施形態では、この補正をより適正にするため、裏面温度センサ１０５の検知結果でＨ／Ｒサーミスタ１１０で検知された温度を補正して補正量を適正にしている。定着後の用紙３に接触して検知した用紙３の温度は、加熱ローラ４１の表面温度が反映されている（同じ温度ではない）ので、この検知した温度に基づいてＨ／Ｒサーミスタ１１０で検知した温度を補正することができるのである。この補正のために、予め、加熱ローラ４１の温度と用紙裏面温度との関係を測定しておき、用紙裏面温度とＨ／Ｒサーミスタ１１０で検知した温度の補正式との関係を記憶手段２９０に記憶しておくとよい。
このような温度補正によっても、結果的にハロゲンヒータ４１Ｂの出力を適正に制御することができる。

［第３実施形態］
次に、裏面温度センサ１０５の検知結果を他の制御に利用するさらに他の形態について説明する。参照する図において、図１５は、第３実施形態に係るレーザプリンタの制御装置の構成を示す図である。なお、本実施形態においては、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１５に示すように、第３実施形態に係るレーザプリンタの制御装置２００は、駆動速度制御手段２０９を有する。具体的な構成は公知であるので図示しないが、本実施形態のレーザプリンタは、加圧ローラ４２に駆動力が入力され、加熱ローラ４１が従動するタイプのものであり、加圧ローラ４２に用紙３を搬送するための回転駆動力を入力する駆動源の一例としてのモータ４５が設けられている。

駆動速度制御手段２０９は、裏面温度センサの検知結果に基づいて、モータ４５の駆動速度を制御するものである。具体的には、検知結果が高くなった場合には、駆動速度を遅くし、検知結果が低くなった場合には、駆動速度を速くする。加圧ローラ４２は、一般にゴムや樹脂など、熱膨張係数が大きい材質が用いられるので、温度が高くなると、ローラの直径が大きくなって、用紙搬送速度が高くなりすぎる。そのため、用紙３の裏面温度が高くなった場合には、熱膨張の影響をキャンセルするため、モータ４５の駆動速度を遅くし、裏面温度が低くなった場合には、逆に、モータ４５の駆動速度を速くすることで、用紙搬送速度を一定値に近づけることができる。

以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態には限定されない。
前記実施形態では、加熱部材の一例として加熱ローラ４１を示し、加圧部材の一例として加圧ローラ４２を示したが、これらは、ローラ状の部材には限らず、筒状のフィルムでもよい。また、これらの一方を回転しない固定体としてもよい。

前記実施形態では、第１温度センサとして用紙３の裏面の温度を検知するセンサを設けたが、これに代えて、用紙３の表面の温度を検知するセンサを設けてもよい。

前記実施形態では、モノクロのレーザプリンタを一例に示したが、カラーのレーザプリンタに本発明を適用することもできるし、露光をＬＥＤで行うＬＥＤプリンタや、コピー機、複合機など、他の画像形成装置に本発明を適用することもできる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例としてのレーザプリンタを示す側断面図である。 定着部の拡大図である。 用紙通過センサの拡大斜視図である。 用紙通過センサの側面図である。 用紙通過センサおよびサーミスタの配置を示す、加熱ローラを上から見た図である。 制御装置のブロック図である。 加熱ローラに用紙が巻き付いている状態を示す図である。 加熱ローラの下流側で蛇腹ジャムが発生している状態を示す図である。 重送が発生している状態を示す図である。 用紙搬送エラーの判定のフローチャートである。 蛇腹ジャム時の裏面温度センサと用紙通過センサの各検知状態を示すタイムチャートである。 用紙巻き付き発生時の裏面温度センサと用紙通過センサとＨ／Ｒサーミスタの各検知状態を示すタイムチャートである。 重送発生時の裏面温度センサと用紙通過センサとＨ／Ｒサーミスタの各検知状態を示すタイムチャートである。 第２実施形態に係るレーザプリンタの制御装置の構成を示す図である。 第３実施形態に係るレーザプリンタの制御装置の構成を示す図である。

符号の説明

１ レーザプリンタ
３ 用紙
４０ 定着部
４１ 加熱ローラ
４１Ａ 円管
４１Ｂ ハロゲンヒータ
４２ 加圧ローラ
４５ モータ
１００ 用紙通過センサ
１０１ レバー
１０１Ａ 凹部
１０２ 遮蔽板
１０３ 揺動軸
１０４ フォトインタラプタ
１０５ 裏面温度センサ
１１０ Ｈ／Ｒサーミスタ
２００ 制御装置

Claims (12)

1. 加熱部材と、前記加熱部材との間で記録シートを挟持する加圧部材と、前記加熱部材と前記加圧部材の間から搬出された記録シートの通過を検知するシート検知センサとを備えた画像形成装置であって、
   前記シート検知センサは、記録シートの搬送経路に突出し、通過する記録シートに当接して揺動するレバーと、前記レバーの揺動を検知する検知素子と、前記レバーにおける記録シートに対向する位置に設けられた第１温度センサとを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１温度センサは、接触式の温度センサであり、
   前記レバーは、先端における前記搬送経路側に凹部が設けられ、前記第１温度センサは、記録シートの先端と出会う側の端部が前記レバーの表面から突出しないように前記凹部に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１温度センサは、非接触式の温度センサであり、前記レバーにおける前記記録シートに接触しない部分に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 複数枚の記録シートへの連続した印字中に、Ｎ枚目の記録シートの通過時に前記第１温度センサで検知した温度をＴ_Ｎとして、Ｔ_Ｎ−Ｔ_Ｎ＋１が第１の閾値より大きい場合に、前記加熱部材に用紙が巻き付いたと判定する巻き付き判定手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記検知素子により検知された記録シートの先端の通過後の所定時間内に、Ｎ枚目の記録シートの通過時に前記第１温度センサで検知した温度をＴ_Ｎとして所定回数以上、Ｔ_Ｎ−Ｔ_Ｎ＋１が第２の閾値より大きくなった場合に前記シート検知センサの位置で蛇腹ジャムが発生したと判定する蛇腹ジャム判定手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第１温度センサの検知結果により、記録シートの種類を推定するシート推定手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記第１温度センサの検知結果が入力され、前記第１センサの検知温度が所定温度に近づくように、前記加熱部材の熱源の出力を制御する第１供給熱量制御手段を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記加熱部材に対向して配置され、前記加熱部材の温度を検知する第２温度センサと、
   複数枚の記録シートへの連続した印字中に、Ｎ枚目の記録シートの通過時に前記第１温度センサで検知した温度をＴ_Ｎ、前記第２温度センサで検知した温度をＴ_Ｎ′として、Ｔ_Ｎ−Ｔ_Ｎ＋１が第３の閾値より大きく、かつ、Ｔ_Ｎ′−Ｔ_Ｎ＋１′が第４の閾値より小さい場合に、記録シートの重送が発生したと判定する重送判定手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記加熱部材に対向して配置され、前記加熱部材の温度を検知する第２温度センサと、前記第２温度センサの検知結果に基づいて前記熱源の出力を制御する第２供給熱量制御手段と、前記第１温度センサの検知結果に基づいて前記第２温度センサで検知された温度を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記第１温度センサと前記第２温度センサは、記録シートの幅方向において同じ位置に配置されたことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記第１温度センサの検知結果に基づいて、前記加熱部材と前記加圧部材が記録シートをニップするニップ幅を推定するニップ幅推定手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記加圧部材に記録シートを搬送するための回転駆動力を入力する駆動源と、
    前記第１温度センサの検知結果に基づいて、前記駆動源の駆動速度を制御する駆動速度制御手段とを備えることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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